准东煤在低燃尽率下CO2和H2O共活化对高性能超级电容器的协同效应

本研究提出了通过用CO2、H2O或CO2/H2O物理活化高碱准东煤制备多孔活性炭作为超级电容器电极材料。首次系统研究了CO2和H2O活化对活性炭的比电容、形态、孔隙和物理化学结构以及超级电容器性能的协同作用。800°C CO2和H2O共同活化的碳（TCC/H-800）中形成了分级多孔结构，该结构还具有丰富的石墨微晶结构、长程有序石墨网络、丰富的含氧和含氮官能团以及较高的残炭率（约70 wt%），所有这些都是理想的特性。此外，TCC/H-800电极比基于单独由CO2或H2O活化的碳电极表现出更好的电化学性能，并且具有理想的库仑效率（在5 A g−1下2000次循环后98.95%）和良好的比电容。对称TCC/H-800超级电容器在0.5 A g−1时达到155.1 F g−1的比电容。同时，在500.00 W kg−1时，其能量密度为21.54 Wh kg−1，10000次循环后保留了92.97%的初始放电容量。CO2和H2O协同活化的煤基多孔炭具有低损耗、低污染的优点。

来源：Yile Zou , Hongfang Wang , Lianfei Xu , Menghao Dong , Boxiong Shen , Xin Wang , Jiancheng Yang，Synergistic effect of CO2 and H2O co-activation of Zhundong coal at a low burn-off rate on high performance supercapacitor，Journal of Power Sources 556 (2023) 232509，https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2022.232509